Prefacio
Herramientas para obtener mayor provecho
Nota para el estudiante

1. Química. El estudio del cambio
1.1. Química: una ciencia para el siglo XX
1.2. Estudio de la química
1.3. El método científico
Química en acción
El helio primordial y la teoría del Big Bang
1.4. Clasificación de la materia
1.5. Los tres estados de la materia
1.6. Propiedades físicas y químicas de la materia
1.7. Mediciones
Química en acción
La importancia de las unidades
1.8. Manejo de los números
1.9. Análisis dimensional en la resolución de problemas
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
La desaparición de los dinosaurios

2. Átomos, moléculas y iones
2.1. Teoría atómica
2.2. Estructura del átomo
2.3. Número atómico, número de masa e isotopos
2.4. La tabla periódica
Química en acción
Distribución de los elementos en la Tierra y en los sistemas vivos
2.5. Moléculas y iones
2.6. Fórmulas químicas
2.7. Nomenclatura de los compuestos
2.8. Introducción a los compuestos orgánicos
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Masa atómica

3. Relaciones de masa en las reacciones químicas
3.1. Masa atómica
3.2. Número de Avogadro y masa molar de un elemento
3.3. Masa molecular
3.4. Espectrómetro de masas
3.5. Composición porcentual de los compuestos
3.6. Determinación experimental de fórmulas empíricas
3.7. Reacciones químicas y ecuaciones químicas
3.8. Cantidades de reactivos y productos
3.9. Reactivo limitante
3.10. Rendimiento de reacción
Química en acción
Fertilizantes químicos
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

4. Reacciones en disolución acuosa
4.1. Propiedades generales de las disoluciones acuosas
4.2. Reacciones de precipitación
Química en acción
Una reacción de precipitación indeseable
4.3. Reacciones ácido-base
4.4. Reacciones de oxidación-reducción 135
Química en acción
Alcoholímetro
4.5. Concentración de las disoluciones
4.6. Análisis gravimétrico
4.7. Valoraciones ácido-base
4.8. Valoraciones redox
Química en acción
Metal proveniente del mar
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
¿Quién asesinó a Napoleón?

5. Gases
5.1. Sustancias que existen como gases
5.2. Presión de un gas
5.3. Leyes de los gases
5.4. Ecuación del gas ideal
5.5. Estequiometría de los gases
5.6. Ley de Dalton de las presiones parciales
5.7. Teoría cinética molecular de los gases
Química en acción
El buceo y las leyes de los gases
Química en acción
Átomos superenfriados
5.8. Desviación del comportamiento ideal
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
Sin oxígeno

6. Termoquímica
6.1. Naturaleza y tipos de energía
6.2. Cambios de energía en las reacciones químicas
6.3. Introducción a la termodinámica
Química en acción
Fabricar nieve e inflar un neumático de bicicleta
6.4. Entalpía de las reacciones químicas
6.5. Calorimetría
Química en acción
Valores energéticos de los alimentos y otras sustancias
6.6. Entalpía estándar de formación y de reacción
Química en acción
Cómo se defiende el escarabajo bombardero
6.7. Calor de disolución y de dilución
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
El neumático explosivo

7. Teoría cuántica y la estructura electrónica de los átomos
7.1. De la física clásica a la teoría cuántica
7.2. El efecto fotoeléctrico
7.3. Teoría de Bohr del átomo de hidrógeno
Química en acción
Láser: la luz esplendorosa
7.4. La naturaleza dual del electrón
Química en acción
Microscopia electrónica
7.5. Mecánica cuántica
7.6. Números cuánticos
7.7. Orbitales atómicos
7.8. Configuración electrónica
7.9. El principio de construcción
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
Descubrimiento del helio y el surgimiento y caída del coronio

8. Relaciones periódicas entre los elementos
8.1. Desarrollo de la tabla periódica
8.2. Clasificación periódica de los elementos
8.3. Variaciones periódicas de las propiedades físicas
Química en acción
¿El tercer elemento líquido?
8.4. Energía de ionización
8.5. Afinidad electrónica
8.6. Variación de las propiedades químicas de los elementos representativos
Química en acción
El descubrimiento de los gases nobles
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

9. Enlace químico I: Conceptos básicos
9.1. Símbolos de puntos de Lewis
9.2. Enlace iónico
9.3. Energía reticular de los compuestos iónicos
Química en acción
Cloruro de sodio: un compuesto iónico común e importante
9.4. Enlace covalente
9.5. Electronegatividad
9.6. Escritura de las estructuras de Lewis
9.7. Carga formal y estructura de Lewis
9.8. El concepto de resonancia
9.9. Excepciones a la regla del octeto
Química en acción
Sólo diga no
9.10. Entalpía de enlace
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

10. Enlace químico II: Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos
10.1. Geometría molecular
10.2. Momento dipolar
Química en acción
Los homos de microondas: el momento dipolar en acción
10.3. Teoría de enlace valencia
10.4. Hibridación de orbitales atómicos
10.5. Hibridación en moléculas que contienen enlaces dobles y triples
10.6. Teoría de orbitales moleculares
10.7. Configuraciones de orbitales moleculares
10.8. Orbitales moleculares deslocalizados
Química en acción
El buckybalón ¿un balón cualquiera?
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

11. Fuerzas intermoleculares y líquidos y sólidos
11.1. Teoría cinética molecular de líquidos y sólidos
11.2. Fuerzas intermoleculares
11.3. Propiedades de los líquidos
11.4. Estructura cristalina
Química en acción
¿Por qué los lagos se congelan desde la superficie hacia el fondo?
11.5. Difracción de rayos X de estructuras cristalinas
11.6. Tipos de cristales
Química en acción
Superconductores a altas temperaturas
11.7. Sólidos amorfos
Química en acción
Y todo por un botón
11.8. Cambios de fase
11.9. Diagramas de fases
Química en acción
Hervir un huevo en la cima de una montaña, las ollas de presión y el patinaje sobre hielo
Química en acción
Cristales líquidos
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

12. Propiedades físicas de las disoluciones
12.1. Tipos de disoluciones
12.2. Enfoque molecular del proceso de disolución
12.3. Unidades de concentración
12.4. Efecto de la temperatura en la solubilidad
12.5. Efecto de la presión en la solubilidad de los gases
Química en acción
El lago asesino
12.6. Propiedades coligativas de las disoluciones de no electrólitos
12.7. Propiedades coligativas de las disoluciones de electrólitos
Química en acción
Desalinización
12.8. Coloides
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
El cuchillo equivocado

13. Cinética química
13.1. La rapidez de una reacción
13.2. La ley de rapidez
13.3. Relación entre la concentración de reactivos y el tiempo
Química en acción
Determinación de la edad del Sudario de Turín
13.4. Constantes de rapidez y su dependencia de la energía de activación y de la temperatura
13.5. Mecanismos de reacción
Química en acción
Femtoquímica
13.6. Catálisis
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

14. Equilibrio químico
14.1. El concepto de equilibrio y la constante de equilibrio
14.2. Escritura de las expresiones de las constantes de equilibrio
14.3. Relación entre cinética química y equilibrio químico
14.4. ¿Qué información proporciona la constante de equilibrio?
14.5. Factores que afectan el equilibrio químico
Química en acción
La vida a grandes alturas y la producción de hemoglobina
Química en acción
El proceso Haber
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

15. Ácidos y bases
15.1. Ácidos y bases de Brensted
15.2. Propiedades ácido-base del agua
15.3. El pH: una medida de la acidez
15.4. Fuerza de los ácidos y las bases
15.5. Ácidos débiles y la constante de ionización de un ácido
15.6. Bases débiles y la constante de ionización de una base
15.7. Relación entre las constantes de ionización de los ácidos y sus bases conjugadas
15.8. Ácidos dipróticos y polipróticos
15.9. Estructura molecular y fuerza de los ácidos
15.10. Propiedades ácido-base de las sales
15.11. Propiedades ácido-base de los óxidos y los hidróxidos
15.12. Ácidos y bases de Lewis
Química en acción
Antiácidos y el balance del pH en el estómago
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
La descomposición de los papeles

16. Equilibrios ácido-base y equilibrios de solubilidad
16.1. Comparación entre los equilibrios homogéneo y heterogéneo en disolución
16.2. Efecto del ion común
16.3 Disoluciones amortiguadoras
16.4 Valoraciones ácido-base
Química en acción
Mantenimiento del pH de la sangre
16.5. Indicadores ácido-base
16.6. Equilibrios de solubilidad
16.7. Separación de iones por precipitación fraccionada
16.8. El efecto del ion común y la solubilidad
16.9. El pH y la solubilidad
16.10. Los equilibrios de iones complejos y la solubilidad
Química en acción
¿Cómo se forma un cascarón de huevo?
16.11. Aplicación del principio del producto de solubilidad al análisis cualitativo
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
Un duro bocadillo

17. Química en la atmósfera
17.1. Atmósfera terrestre
17.2. Fenómenos en las capas externas de la atmósfera
17.3. Destrucción del ozono en la estratosfera
17.4. Volcanes
17.5. Efecto invernadero
17.6. Lluvia ácida
17.7. Esmog fotoquímico
17.8. Contaminación doméstica
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

18. Entropía, energía libre y equilibrio
18.1. Las tres leyes de la termodinámica
18.2. Procesos espontáneos
18.3. Entropía
18.4. Segunda ley de la termodinámica
Química en acción
La eficiencia de las máquinas térmicas
18.5. Energía libre de Gibas
18.6. Energía libre y equilibrio químico
18.7. Termodinámica en los sistemas vivos
Química en acción
La termodinámica de una liga
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

19. Electroquímica
19.1. Reacciones redox
19.2. Celdas galvánicas
19.3 Potenciales estándar de reducción
19.4 Termodinámica de las reacciones redox
19.5 Efecto de la concentración sobre la fem de la celda 8
19.6 Baterías
Química en acción
Energía bacteriana
19.7 Corrosión
19.8 Electrólisis
Química en acción
Molestia producida por las amalgamas dentales
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
Agua sucia

20. Metalurgia y la química de los metales
20.1. Presencia de los metales
20.2. Procesos metalúrgicos
20.3. Teoría de las bandas de conductividad eléctrica
20.4. Tendencias periódicas de las propiedades metálicas
20.5. Metales alcalinos
20.6. Metales alcalinotérreos
20.7. Aluminio
Química en acción
Reciclamiento de aluminio
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

21. Elementos no metálicos y sus compuestos
21.1. Propiedades generales de los no metales
21.2. Hidrógeno
Química en acción
Hidrógeno metálico
21.3. Carbono
Química en acción
Gas sintético a partir del carbón
21.4. Nitrógeno y fósforo
Química en acción
Nitrato de amonio: el fertilizante explosivo
21.5. Oxígeno y azufre
21.6. Halógenos
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas

22. Química de los metales de transición y compuestos de coordinación
22.1. Propiedades de los metales de transición
22.2 La química del hierro y del cobre
22.3 Compuestos de coordinación
22.4 Estructura de los compuestos de coordinación
22.5 El enlace en los compuestos de coordinación: teoría de campo cristalino
22.6 Reacciones de los compuestos de coordinación
22.7 Aplicaciones de los compuestos de coordinación
Química en acción
Compuestos de coordinación en los sistemas vivos
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Química en acción
Cisplatino: el medicamento anticancerígeno
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
Datación de pinturas con el azul de Prusia

23. Química nuclear
23.1. Naturaleza de las reacciones nucleares
23.2. Estabilidad nuclear
23.3. Radiactividad natural
23.4. Transmutación nuclear
23.5. Fisión nuclear
Química en acción
El reactor de fisión nuclear de la naturaleza
23.6. Fusión nuclear
23.7. Aplicaciones de los isótopos
23.8 Efectos biológicos de la radiación
Química en acción
Irradiación de los alimentos
Química en acción
Terapia por captura neutrónica de boro
Ecuaciones básicas
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
El arte de la falsificación en el siglo XX

24. Química orgánica
24.1. Clases de compuestos orgánicos
24.2. Hidrocarburos alifáticos
Química en acción
El hielo que se quema
24.3. Hidrocarburos aromáticos
24.4. Química de los grupos funcionales
Química en acción
La industria del petróleo
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
Desaparición de huellas digitales

25. Polímeros orgánicos sintéticos y naturales
25.1. Propiedades de los polímeros
25.2. Polímeros orgánicos sintéticos
25.3. Proteínas
Química en acción
Anemia falciforme: una enfermedad molecular
25.4. Ácidos nucleicos
Química en acción
Huella digital del ADN
Resumen de conceptos
Términos básicos
Preguntas y problemas
Misterio de la química
Una historia que le erizará los cabellos

Apéndice 1
Derivación de los nombres de los elementos A-I
Apéndice 2
Unidades para la constante de los gases A-7
Apéndice 3
Datos termodinámicos a 1 atm y 25°C A-8
Apéndice 4
Operaciones matemáticas A-13
Glosario G-1
Respuestas a las preguntas pares R-1
Créditos C-1
Índice 1-1